[发明专利]一种利用正弦激振器和视频仪并引入振动位移的振动法拉索索力测量方法

摘要

一种利用正弦激振器和视频仪并引入振动位移的振动法拉索索力测量方法，属于土木工程技术领域；该发明方法首先估算索的基频范围，在索二分之一长度处安装激振器，让激振器在估算基频范围内扫频激振，当索发生共振时，记录此时激振频率即为索自振频率f₁，利用视频仪观测记录某一瞬间某一段索的振动位移，利用振型索力识别模型最终求得索力。本发明利用索的某个自振频率f及相应振型的几个振型分量，提出了一个数值计算方法，可在边界条件未知的情况下，将拉索的拉力识别出来。

主权项

1.一种利用正弦激振器和视频仪并引入振动位移的振动法拉索索力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：根据图纸和现场观察情况，采用理论公式估算被测索的基本自振频率f₁可能范围[f_D，f_U]，其中f_D为基本自振频率f₁可能范围下界，f_U为基本自振频率f₁可能范围上界；步骤b：在需要测量的索二分之一长度处安装激振器，并在固定地面上架设视频仪观测记录某一瞬间某一段索的位移；步骤c：启动激振器，将激振器的激振频率f固定在[f_D，f_U]范围内的某一值，将激振器放置在合适的位置上，并让激振器激振频率由小到大扫频，当索发生共振时，记录此时激振频率即为基本自振频率f₁；步骤d：保持让索稳定共振，用视频仪照射索二分之一处长度2m的一段索，记录该段索振动变形的时程，选取该段索振动变形较大的一个时刻，通过视频仪软件读取该段索上等间距点的振动位移数值步骤e：将视频仪测量得到的位移数值代入振型索力识别模型求得索力，识别模型表达式为：式中：T为拉索索力值，EI为索截面抗弯刚度，h为振动位移观测点间距，m为单位长度质量，f₁为索自振频率，为通过视频仪软件读取的等间距点的振动位移数值，G₀、G₂、G₄分别为0阶导系数、2阶导系数以及4阶导系数。